Rev Macizo de Fundacion. Turbo Compresor. BAC-05. AIR LIQUIDE-SIDERAR

Ing Abel A. Pesce document.xlsx

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DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DEL MACIZO DE FUNDACION PARA TURBOCOMPRESOR. BAC-05.AIR LIQUIDE-SIDERAR.

1- OBJETO.

El objeto de la presente memoria de calculo es el diseño y dimensionamiento del cimiento aporticado de hormigon armado para el Turbo Compresor, equipamiento BAC-05, que AIR LIQUIDE amplia y construye en la Planta SIDERAR, localizada en la ciudad de Ramallo, provincia de Buenos Aires.

2- GEOMETRIA.

Agregar: Esquema nuevo. (Ver Hoja 1 corregida y Hoja 2 corregida).

3- DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS.

La fundación adoptada será directa y estará constituida por un cimiento aporticado de hormigón armado para montaje de una Turbina Compresor.

Se utilizan fundamentalmente para instalar turbomaquinas. Resulta mas facil distribuir los elementos que constituyen la instalacion.

En la parte superior del portico se han colocado el turbocompresor, y en la parte inferior el condensador, las bombas de condensado, y el Intercooler IC1.

Facilita el trabajo del proyectista. Ademas resulta mas facil inspeccionar la unidad de explotacion, como asi tambienel mantenimiento

Todas estas conveniencias hacen aconsejable la utilizacion de este tipo de fundacion respecto a la fundacion másica maciza.

El cimiento tipo portico consta: de un macizo o platea inferior o paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo.

Sobre esta platea estan empotrados los porticos transversales al eje de la maquina. Y estos porticos estan unidos en la parte superior por vigas

y losas. Las vigas longitudinales y transversales y las losas constituyen asi un cuerpo rigido superior, unido al inferior por las columnas

elasticas de los porticos.

4- REGLAMENTOS Y NORMAS.

Son de aplicación las siguientes normas y reglamentos:

CIRSOC 101 Cargas y Sobrecargas Gravitatorias para el Cálculo de las Estructuras de Edificios.

CIRSOC 201 Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de Hormigón Armado y Pretensado.

FRITZ LEONHARDT Estructuras de Hormigon Armado. Tomo I, II, III y IV.DIN 1045 Hormigon y Hormigon Armado. Calculo y Realizacion.

CUADERNO 220 Dimensionado de Estructuras de Hormigon y de Hormigon Armado.

CUADERNO 240 Metodos auxiliares para el Calculo de Solicitaciones y Deformaciones de Estructuras de H°A°.

ILHAN N. ERTURKE Tablas para el Calculo de Placas.

ALEXANDER MAJOR Vibration Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines. Tomo I y II

D.D. BARKAN Dynamics of Bases and Foundations

O.A. SAVINOV Fundamentu pod Machtn. Leningrad, GILSA, 1955

VICTOR P. IVANOFF Calculo y Proyectos de Cimientos para Maquinas

S. TIMOSHENKO Problemas de vibraciones en Ingenieria

CLARENCE W. DUNHAM Cimentaciones de Estructuras

BETON - KALENDER Manual Teorico Practico del Hormigon. Tomo I y II

ESTUDIO GEOTECNICO. Fecha 29/04/2013 Torres y Vercelli S.R.L.Consultores de Ingenieria.

INFORME COMPLEMENTARIO. Fecha 10/05/2013 Torres y Vercelli S.R.L.Consultores de Ingenieria.

5- DOCUMENTACION DE REFERENCIA.

Documento de Siemens. Fundamentangaben. Rev 5 12244616. Hoja 1/18Documento de Siemens. Revisionsgewichte. Rev 24-01-14 E1A1270951. Hoja 1/3Plano. Fundamentplan. Rev 6 12244616. Hoja 1/2Plano. Fundamentplan. Rev 6 12244616. Hoja 2/2Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 1/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 2/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 3/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 4/5Plano. Aufstellungsplan. Rev 7 12246816-2. Hoja 5/5Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 1/3Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 2/3Plano de Siemens AG. Rev 7 12527116.Hoja 3/3Plano ASFRA Refrigeranti S.P.A. Rev 4 17210867.00Plano ASFRA Refrigeranti S.P.A. Rev 2 17210868.00

Plano de encofrado y armadura ¿¿ ??

6- MATERIALES.

a) HormigonesCemento (a verificar): ARS IRAM 50001:2000

Hormigón Estructural: H25 Resistencia característica a los 28 días: 250

Hormigón de limpieza: H25 Resistencia característica a los 28 días: 250

b) AceroAcero Tipo III ADN 420 para barrasMallas Acero tipo IV ADN 500 según IRAM-IAS U 500-06-99

s'bk = kg/cm2

s'bk = kg/cm2

A B C D E F G H I J K L M N O P1

2

3456789

101112131415161718192021

22

23

24

25

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293031323334353637

38

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53

54555657585960616263646566676869707172737475767778798081

828384858687


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c) Suelos

La fundacion del Turbo Compresor se apoyara en el horizonte correspondiente al nivel + 15.80, por lo que esta base tendraun enterramiento igual a 2,70 m respecto a la actual cota de terreno existente, de acuerdo al Estudio de Suelos

7- DETERMINACION DE LOS BARICENTROS.

PLATEA DE FUNDACION PARA TURBINA-COMPRESOR.DETERMINACION DE LOS BARICENTROS.

POSICION DEL BARICENTRO GE (EQUIPOS + CABALLETES).

Las cargas indicadas corresponden al Plano N° 12246816-2 Rev 7 y a la Planilla N° 12244616 Rev 5.

Descripcion Cargas Coordenadas Momentos estàticos

Qi Eje y' (Eje A-A) Eje x' (Eje B'-B')

xi yi Qi . Xi Qi . Yi

kg m m kgm kgm

Turbine 32,300.00 1.015 0.083 32,784.500 2,680.900Compressor 47,000.00 -6.344 1.443 -298,168.000 67,821.000Condensor 50,000.00 0.000 -0.075 0.000 -3,750.000

Piping 7,500.00 1.015 0.083 7,612.500 622.500Base Plate 12,201.00 1.289 0.000 15,727.089 0.000

Bulk Material 3,000.00 1.015 0.083 3,045.000 249.0002 Condensate Pumps 4,000.00 2.770 0.000 11,080.000 0.000

Pedestales metalicos varios 2,000.00 1.015 0.083 2,030.000 166.000Process Cooler ZK1/IC1 17,500.00 -5.744 1.443 -100,520.000 25,252.500

Mesa para Turbina 101,151.00 1.091 1.230 110,355.741 124,415.730Pedestales de Mesa para Turbina 40,216.00 1.017 1.040 40,899.672 41,824.640

Mesa para Comprensor 14,157.00 -6.344 1.443 -89,812.008 20,428.551Pedestales de Mesa para Compresor 23,426.00 -6.344 1.443 -148,614.544 33,803.718

Cunas para Condensador 10,751.00 0.000 -0.075 0.000 -806.325Cuna de Bombas para Condensado 3,047.00 2.770 0.000 8,440.190 0.000

Puente 9,505.00 -4.251 0.000 -40,405.755 0.000Bearing Pedestal 4,727.00 -3.368 0.000 -15,920.536 0.000Cunas para IC1 13,200.00 -5.744 1.443 -75,820.800 19,047.600Columna C23 8,615.00 4.467 4.965 38,483.205 42,773.475Columna C24 8,628.00 -2.433 4.965 -20,991.924 42,838.020Columna C25 7,554.00 5.017 -2.335 37,898.418 -17,638.590Columna C26 7,554.00 5.017 4.415 37,898.418 33,350.910

428032.00 -443,998.834 433,079.629

En consecuencia:

X GE = -1.037 m

Y GE = 1.012 m

PESO PROPIO DE LA BASE.CRITERIO.El espesor del macizo de fundacion que adoptaremos estará de acuerdo con el Estudio de Suelos.

Parte A del macizo:

Lz = 3.000 m

Lx = 4.786 m

Ly = 5.850 m

Volumen Parte A = 83.994 m3

Parte B del macizo:

Lz = 3.000 m

Lx = 9.550 m

Ly = 9.400 m

Volumen Parte B = 269.310 m3

Parte C del macizo: Descuento por pozo de Bombas

Lz = 2.300 m

Lx = 7.450 m

Ly = 6.300 m

Volumen Parte C = 107.950 m3

Vol total (A+B-C) = 245.35 m3

2,200 kg/m3g hormigón =


9899

100101102103104

105

106

107

108

109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141

142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178


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2.20 t/m3

Luego:

G Base = 539,778.36 kg = 539.78 t

G Mesas y Pedestales = 220,180.00 kg = 220.18 t

En consecuencia:

G (Base+Mesas+Pedestales) = 759,958.36 kg

G màq = 175,501.00 kg

G total = G (B+M+P) + G maq = 935,459.36 kg = 935.46 t

La superficie de apoyo Ab de la fundacion es:

Ab = 117.77 m2

Presion estatica sobre el suelo:

7.94 < 28.00 o.k.

Cumple con la presion admisible estatica del Estudio de Suelos.

Ademas la relacion de pesos entre la Fundacion y la Maquina es:

Relacion = G (B+M+P) / G maq = 4.33

Este valor también cumple con principios consagrados por la practica y a recomendaciones deespecialistas en fundaciones de maquinas (Relacion ~ 5) .Por tratarse de maquinas muy balanceadas y de frecuencias operativas muy elevadas,aceptamos esta relacion de pesos, y ademas verificamos el cumplimiento de los requerimientosadicionales por normativas.

POSICION DEL BARICENTRO GB DE LA BASE.

Descripcion Cargas Coordenadas Momentos estàticosQi Eje y' (Eje A-A) Eje x' (Eje B'-B')

xi yi Qi . Xi Qi . Yikg m m kgm kgm

Parte A del macizo 184,787.46 -6.151 0.538 -1,136,627.67 99,415.65Parte B del macizo 592,482.00 1.017 1.040 602,554.19 616,181.28Parte C del macizo -237,491.10 1.017 0.540 -241,528.45 -128,245.19

539,778.36 -775,601.92 587,351.74

En consecuencia:

X GE = -0.687 m

Y GE = 0.921 m

8- DETERMINACION DE LOS VALORES DE INERCIA.

CENTRO DE GRAVEDAD DEL CONJUNTO BASE MAS EQUIPO.

Descripción Elemento Medidas de los elementos Peso Masa

Nº ax ay az Qi mi

m m m t t . Seg2 / mTurbine 1 32.300 3.293

Compressor 2 47.000 4.791Condensor 3 50.000 5.097

Piping 4 7.500 0.765Base Plate 5 12.201 1.244

Bulk Material 6 3.000 0.3062 Condensate Pumps 7 4.000 0.408

Pedestales metalicos varios 8 2.000 0.204Process Cooler ZK1/IC1 9 17.500 1.784

Mesa para Turbina 10 101.151 10.311Pedestales de Mesa para Turbina 11 40.216 4.099

Mesa para Comprensor 12 14.157 1.443Pedestales de Mesa para Compresor 13 23.426 2.388

Cunas para Condensador 14 10.751 1.096Cuna de Bombas para Condensado 15 3.047 0.311

Puente 16 9.505 0.969Bearing Pedestal 17 4.727 0.482Cunas para IC1 18 13.200 1.346Columna C23 19 8.615 0.878Columna C24 20 8.628 0.880Columna C25 21 7.554 0.770Columna C26 22 7.554 0.770

Parte A del macizo 23 4.79 5.85 3.00 184.79 18.837Parte B del macizo 24 9.55 9.40 3.00 592.48 60.396Parte C del macizo 25 7.45 6.30 2.30 -237.49 -24.209

g hormigón =

σ est = t/m2 t/m2


240

241

242

243

244

245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269


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Sumatorias 967.810 98.655

Coordenadas del C.G. respecto al plano de Fundacion Momentos Estáticos

xi yi zi Qi . Xi Qi . Yi Qi . Zim m m tm tm tm

1.702 -0.84 10.430 54.978 -27.056 336.889-5.657 0.52 10.430 -265.874 24.550 490.2100.687 -1.00 5.700 34.356 -49.783 285.0001.702 -0.84 5.700 12.766 -6.282 42.7501.976 -0.92 9.005 24.111 -11.233 109.8701.702 -0.84 5.700 5.106 -2.513 17.1003.457 -0.92 1.520 13.828 -3.683 6.0801.702 -0.84 5.700 3.404 -1.675 11.400-5.057 0.52 5.680 -88.495 9.141 99.4001.778 0.31 8.070 179.858 31.291 816.2891.704 0.12 5.285 68.533 4.800 212.542-5.657 0.52 8.050 -80.085 7.395 113.964-5.657 0.52 5.200 -132.518 12.236 121.8150.687 -1.00 2.190 7.387 -10.704 23.5453.457 -0.92 0.800 10.534 -2.805 2.438-3.564 -0.92 8.070 -33.875 -8.751 76.705-2.681 -0.92 9.193 -12.673 -4.352 43.455-5.057 0.52 3.600 -66.751 6.895 47.5205.154 4.04 3.000 44.403 34.842 25.845-1.746 4.04 3.000 -15.063 34.895 25.8845.704 -3.26 3.000 43.089 -24.593 22.6625.704 3.49 3.000 43.089 26.396 22.662-5.464 -0.38 1.500 -1,009.657 -70.710 277.1811.704 0.12 0.350 1,009.657 70.710 207.3691.704 -0.38 1.850 -404.712 90.402 -439.359

-554.604 129.41202262 2999.215

Excentricidades entre el centro de gravedad del conjunto Base mas Equipo con respecto al plano de Fundacion.

-0.573 m

0.134 m

3.099 m

CRITERIO:

La excentridad horizontal en cualquier direcciòn, entre el centro de gravedad del sistema maquina màs fundaciòn y el centro de gravedad del area de contacto con la base, no superarà el 5 % de ladimensiòn correspondiente a la base.

Lx = 14.34 m

Ly = 9.40 m

Desviaciòn adm según x = 0.717 m

Desviaciòn adm segùn y = 0.470 m

Desviaciòn xd = -0.573 m < 0.717 m o.k.

Desviaciòn yd = 0.134 m < 0.470 m o.k.

CALCULO AUXILIARES.

Descripción 1 2 3 4 5 6

Elemento mi ax^2 ay^2 az^2 ax^2+az^2

Nº t . Seg2 / m m2 m2 m2 m2

Turbine 1 3.293Compressor 2 4.791Condensor 3 5.097

Piping 4 0.765Base Plate 5 1.244

Bulk Material 6 0.3062 Condensate Pumps 7 0.408

Pedestales metalicos varios 8 0.204Process Cooler ZK1/IC1 9 1.784

Mesa para Turbina 10 10.311Pedestales de Mesa para Turbina 11 4.099

Mesa para Comprensor 12 1.443Pedestales de Mesa para Compresor 13 2.388

Cunas para Condensador 14 1.096Cuna de Bombas para Condensado 15 0.311

Puente 16 0.969Bearing Pedestal 17 0.482Cunas para IC1 18 1.346Columna C23 19 0.878Columna C24 20 0.880Columna C25 21 0.770Columna C26 22 0.770

xd = S Qi . xi / S Qi =

yd = S Qi . yi / S Qi =

ho = S Qi . zi / S Qi =


277

278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332

333

334

335

336

337

338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359


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Parte A del macizo 23 18.837 22.91 34.22 9.000 31.906Parte B del macizo 24 60.396 91.20 88.36 9.000 100.203Parte C del macizo 25 -24.209 55.50 39.69 5.290 60.793

Sumatorias 98.655

7 8 9 10 11 12 13

ay^2+az^2 mi/12.(ax^2+az^2) mi/12.(ay^2+az^2) xi^2 yi^2 zi^2 xi^2+zi^2

m2 t . Seg2 . m t . Seg2 . m m2 m2 m2 m2

2.897 0.702 108.78 111.68232.000 0.273 108.78 140.7850.472 0.991 32.49 32.962

2.897 0.702 32.49 35.387 3.905 0.848 81.09 84.995 2.897 0.702 32.49 35.387 11.952 0.848 2.31 14.262 2.897 0.702 32.49 35.387 25.572 0.273 32.26 57.834 3.162 0.096 65.12 68.287 2.904 0.014 27.93 30.835 32.000 0.273 64.80 96.803 32.000 0.273 27.04 59.040 0.472 0.991 4.80 5.268 11.952 0.848 0.64 12.592 12.701 0.848 65.12 77.826 7.187 0.848 84.51 91.698 25.572 0.273 12.96 38.532 26.565 16.357 9.00 35.565 3.048 16.357 9.00 12.048 32.537 10.599 9.00 41.537 32.537 12.210 9.00 41.537

43.223 50.08 67.847 29.854 0.146 2.25 32.10497.360 504.32 490.011 2.904 0.014 0.12 3.02744.980 -122.64 -90.744 2.904 0.145 3.42 6.327

431.76 467.114

14 15 16yi^2+zi^2 mi.(xi^2+zi^2) mi.(yi^2+zi^2)

m2 t . Seg2 . m t . Seg2 . m

109.487 367.720 360.491109.058 674.506 522.49933.481 168.003 170.64933.192 27.054 25.37681.938 105.711 101.90833.192 10.822 10.1503.158 5.815 1.288

33.192 7.215 6.76732.535 103.171 58.03965.221 704.104 672.49027.945 126.409 114.56265.075 139.698 93.91127.313 140.987 65.2225.787 5.774 6.3431.488 3.911 0.462

65.973 75.407 63.92185.359 44.185 41.13113.233 51.847 17.80625.357 31.233 22.26825.357 10.596 22.30219.599 31.985 15.09221.210 31.985 16.3332.396 604.732 45.1410.137 182.788 8.2593.567 -153.159 -86.363

3,502.50 2,376.046

que pasan por el baricentro de la supercie de apoyo :

2,843.160 t.seg2.m

3,934.253 t.seg2.m

de masas Gt del conjunto (Base mas Equipo):

1895.710 t.seg2.m

2986.804 t.seg2.m

Relación de los momentos de inercia de las masas:

0.667

Calculo de los momentos de inercia de las masas qsx, qsy, respecto a los ejes coordenados x e y,

qsx =

qsy =

Calculo de los momentos de inercia de las masas qx, qy, respecto al eje paralelo que pasa por el centro

q x = q s x - m . ho^2

q y = q s y - m . ho^2

g x = q x / q s x


367

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371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398

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400

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403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448


Página 6

0.759

9- CALCULO DE LOS FACTORES DE RIGIDEZ.

FUNDACION DIRECTA.

Lx = 14.34 m 1,434 cmDimensiones de la Platea : Ly = 9.40 m 940 cm

Lz = 3.00 m 300 cm

Para el Cálculo se utilizan las expresiones del Profesor O. A. Savinov en su libro "Fundamentu pod Machtn", Leningrad, GILSA, 1955.Utilizamos las expresiones de O.A. Savinov por ser mas conservativas que las indicadas en el Estudio de Suelos.

Cz =

Cx =

Donde:a = dimension mayor de la superficie de apoyo = 14.34 mb = dimension menor de la superficie de apoyo = 8.22 m

F = a x b= superficie de apoyo del cimiento = 117.77

p = presión especifica estática = 0.79

po = presión especifica de ensayo según Co y Do = 0.20

Co est = 1.80Factor dinamico = 1.00

Co = 1.80

Do = 0,75 x Co = 1.35

Δ1 = 1.00Cψ = Según Dr. D. Barkan

Por lo tanto obtenemos:

Cz = 4.96

5.96

Cx = 3.72

El Dr. D. Barkan, conforme a sus propias experiencias, propone calcular Cψ de este modo:

Cψ = 1,50 x Cx = 5.58

Ahora determinamos los momentos de inercia baricentricos de la superficie de apoyo del cimiento.Ver: Calculo de las caracteristicas geometricas del plano de apoyo, en el parrafo 14 de la presente memoria de calculo.

F = 117.77 Area de la superficie de apoyo

I'x = 746.23 Momento de inercia respecto al eje xpasante por el baricentro de la superficie de la base

I'y = 1,832.26 Momento de inercia respecto al eje ypasante por el baricentro de la superficie de la base

I'z = I'x + I'y 2,578.49 Momento de inercia polar respecto al eje zpasante por el baricentro de la superficie de la base

A. FACTOR DE RIGIDEZ VERTICAL.

CZ = Cz . F t/m

CZ = 584,245.4 t/m

CZ adoptado = 584,245.4 t/m

B. FACTOR DE RIGIDEZ HORIZONTAL.

C X = Cx . F t/m

CX = 438,184.1 t/m

CX adoptado = 438,184.1 t/m

C. FACTOR DE RIGIDEZ A LA ROTACION EN EL PLANO VERTICAL.

10,923,725.5 tm

10,923,725.5 t/m

326,986,857,746.9 tm

326,986,857,746.9 t/m

D. FACTOR DE RIGIDEZ A LA ROTACION EN EL PLANO HORIZONTAL.

g x = q x / q s x

Co [ 1 + 2.(a+b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50

Cj = Co [ 1 + 2.(a+3b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50

Do [ 1 + 2.(a+b) / Δ1 .F ] . (p/po)^0,50

m2

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm3

kg/cm3

kg/cm3

m-1

kg/cm3

Cj = kg/cm3

kg/cm3

kg/cm3

m2

m4

m4

m4

C j y = Cj . I'y

Cjy=

Cjy adoptado =

C jx = Cx . I'x

Cjx=

Cjx adoptado=


455456457458459460461462463464465466467468469470471472

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475476477

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479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526

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530531532

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14,390,849.6 tm

14,390,849.6 t/m

10. VERIFICACIONES A REALIZAR.

Haremos dos verificaciones:

I. Verificacion del macizo o platea inferior o paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo, como fundacion másica maciza.El calculo de la fundacion se hara siguiendo el procedimiento del Dr Alexander Major, en su libro Vibrations Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines, Capitulo XV.

II. Verificacion como cimiento aporticado. Se aplicará el Metodo Combinado propuesto por el Dr Alexander Major, en su libro Vibration Analysis and Design of Foundations for Machines and Turbines, Capitulo XVII.

10.I. PRIMERA VERIFICACION.

A. VERIFICACION DEL MACIZO INFERIOR.

Verificamos el macizo o platea inferior que es un paralelepipedo rigido apoyado sobre una base elastica representada por el suelo, como fundacion másica maciza.

B. CRITERIO.

Las frecuencias naturales de la fundacion, en cualquiera de los modos en que sean excitados, deberan estar fuera del rango entre 0,80 y 1,25 veces la frecuencia de

Las frecuencias propias del conjunto deberán estar afuera de la banda que se determina variando la velocidad de operación de la maquina en un 20 %.

Frecuencia de operación = 7,423 1/minFrecuencia angular de operación = 777 rad/segVelocidad de operación = 7,423 r.p.m.

En consecuencia:

V de operaciòn = 7,423 r.p.m.

Limite superior = 9,279 r.p.m.

Limite inferior = 5,938 r.p.m.

C. CALCULO DE LAS FRECUENCIAS PROPIAS.

C1. FRECUENCIA PROPIA EN DIRECCION VERTICAL.

siendo:

donde:

C z = 584,245.4 t/m

m = 98.655 t.seg2/m

En consecuencia:

76.955 1/seg

N z = 733 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

C2. FRECUENCIA PROPIA EN DIRECCION HORIZONTAL.

siendo:

donde:

C x = 438,184.1 t/m

m = 98.655 t.seg2/m

En consecuencia:

66.65 1/seg

N h = 635 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

C3. FRECUENCIA PROPIA DE TORSION EN EL PLANO HORIZONTAL.

C y = Cy . I'z

C y =

C y adoptado=

de excitaciòn de la maquina con las frecuencias propias o naturales del conjunto màs proximas. Según DIN 4024 y Documento de Siemens, Fundamentangaben, Rev 5.

N z = l z / (2 . PI /60) = l z / 0,105

l z = (C z / m)^0,50

l z =

N h = l h / (2 . PI /60) = l h / 0,105

l h = (C x / m)^0,50

l h =


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540

541

542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626


Página 8

siendo:

donde:

14,390,849.6 t/m

355.047 t.seg2.m

En consecuencia:

201.33 1/seg

1,917 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

C4. FRECUENCIA PROPIA DE ROTACION EN EL PLANO YZ.(Alrededor del eje x)

Siendo:

donde:

326986857747 tm

2,843.160 t.seg2.m

Cx = 438,184.1 t/m

m = 98.655 t.seg2/m

1895.710 t.seg2/m

2,843.160 t.seg2/m

luego:

115008253.834

4,441.56

0.67

a = 1.00 Coeficiente del termino de segundo grado

b = -172,494,427.90 Coeficiente del termino de primer grado

c = 766,114,383,021.87 Coeficiente independiente

Las raices serán:

4441.50 1/seg2

172,489,986.40 1/seg2

66.64 1/seg

13133.54 1/seg

N1x = 635 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

N2x = 125,081 r.p.m. >>> 9,279 r.p.m. o.k.

C5. FRECUENCIA PROPIA DE ROTACION EN EL PLANO XZ.(Alrededor del eje y)

Siendo:

N y = l y / 0,105

l y = (C y / q z)^0,50

C y =

q z =

l y =

N y =

Se obtiene resolviendo la siguiente ecuacion de segundo grado en l^2

l^4 - ((l^2j + l^2x)/gx).l^2 + l^2j.l^2x/gx = 0

l ^2j = Cjx / qsx

l^2x = Cx / m

gx = qx/qsx

Cjx =

qsx =

qx =

qsx =

l ^2j = Cjx / qsx

l^2x = Cx / m

gx = qx/qsx

Reemplazando en la ecuacion de segundo grado en l^2:

l^21x =

l^22x =

l 1x =

l 2x =

Se obtiene resolviendo la siguiente ecuacion de segundo grado en l^2

l^4 - ((l^2j + l^2x)/gy).l^2 + l^2j.l^2x/gy = 0



Página 9

donde:

10,923,725.5 tm

3,934.25 t.seg2.m

Cx = 438,184.1 t/m

m = 98.655 t.seg2/m

2986.804 t.seg2.m

3,934.25 t.seg2.m

luego:

2776.569

4441.558

0.76

a = 1.00

b = -9507.80

c = 16244241.05

Las raices serán:

2232.92 1/seg2

7,274.88 1/seg2

47.25 1/seg

85.29 1/seg

N1y = 450 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

N2y = 812 r.p.m. < 5,938 r.p.m. o.k.

D- DATOS DINAMICOS DEL EQUIPO.

Fuerza desiquilibrada por rotor de Turbine, en operación normal:

(±) F

Rotor 1.336 Carga dinamica total para operación normal.

Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.

XMR = mm 4055 Cordenada X del C de G de la masa giratoria

YMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoria

ZMR = mm 2807 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria

Fuerza desiquilibrada por Compressor, en operación normal:

LADO1 LADO2

(±) F (±) F

Bul gear t 0.253 0.253

Stage A/B t 0.175 0.175

Stage C/D t 0.182 0.182

t 0.610 0.610 Carga dinamica para operación normal.

Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.

XMR = mm 11086 Cordenada X del C de G de la masa giratoria

YMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoria

ZMR = mm 4053 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria

FUERZAS Rotor Compressor

DINAMICAS

Primaria Unidad Primaria Unidad

Fuerza horizontal en t

según x = 0.000 t 0.000 t

l ^2j = Cjy / qsy

l^2x = Cx / m

gy = qy/qsy

Cjy =

qsy =

qy =

qsy =

l ^2j = Cjy / qsy

l^2x = Cx / m

gy = qy/qsy

Reemplazando en la ecuacion de segundo grado en l^2:

l^21y =

l^22y =

l 1y =

l 2y =


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798


Página 10


según y = 1.336 t 1.220 t


según z = 0.000 t 0.000 t

Cupla vertical en tm

alrededor del eje x = -9.786 tm -8.937 tm

Cupla vertical en tm

alrededor del eje y = 0.000 tm 0.000 tm

Cupla horizontal en tm

alrededor del eje z = 2.566 tm -6.234 tm

Al referirlo al centro de gravedad GT del conjunto Base mas Equipo, resulta:

Distancia del eje del

equipo al plano de

apoyo z = 10.430 m 10.430 m

ho = 3.099 m 3.099 m

z - ho = 7.331 m 7.331 m

x = 1.921 m -5.110 m

y = -0.870 m 0.376 m

En consecuencia, para cargas dinámicas primarias y secundarias, tenemos:

Fuerza excitatriz actuante en el c.g. GT del

conjunto Kx = 0.000 t 0.000 t

Ky = 1.336 t 1.220 t

Kz = 0.000 t 0.000 t

Momento excitatriz respecto al ejex pasante

por el c.g. GT del

conjunto Mx= -9.794 tm -8.944 tm

My = 0.000 tm 0.000 tm

Mz= 2.566 tm -6.234 tm

Verificamos con:

K x = 0.000 t

K y = 2.556 t

K z = 0.000 t

M x = -18.738 tm

M y = 0.000 tm

M z = -3.668 tm

Velocidad de operaciòn de la maquina = 7,423.00 r.p.m.

E- CALCULO DE AMPLITUDES.

E.1. AMPLITUD VERTICAL PRODUCIDA POR LA FUERZA VERTICAL Kz.

donde:

Kz = 0.000 t

G = 935.5 t Peso del equipo mas base

g = 9.810 m/seg2

Az = Kz.g / {G.[lz2-(w2)]}


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76.96 1/seg

n = 7,423 r.p.m. La velocidad del equipo

777.33 1/seg

En consecuencia:

Az = 0.00 m

E.2. AMPLITUD HORIZONTAL SEGÚN LA DIRECCION X.

donde:


s = 3.099 m Distancia del centro de gravedad GT del conjuntobase mas equipo.

Cx = 438,184.06 t/m

2986.804 t.seg2.m


777.33 1/seg

Kx = 0.000 t

My = 0.000 tm

m = 95.358 t . seg2 / m

47.25 1/seg

85.29 1/seg

34,270,461,135,997.5

En consecuencia:

Ax = 0 m

E.3. AMPLITUD HORIZONTAL SEGÚN LA DIRECCION Y.

donde:

326,986,857,746.9 tm



Cx = 438,184.06 t/m

1895.710 t.seg2.m


777.33 1/seg

Ky = 2.556 t

Mx = -18.738 tm

m = 95.358 t . seg2 / m

66.64 1/seg

13,133.54 1/seg

-9.83123026169584E+015

En consecuencia:

Ay = -4.46868302281115E-08 m

l z =

w =

Ax = ((Cjy - G.s + Cx.s2 - qy.w2).Kx + Cx.s.My) / (qy.D'(w2))

C j y adoptado =

qy =

w =

D'(w2) = m . (l2 1y - w2) . (l2 2y - w2)

l 1y =

l 2y =

D'(w2) =

Ay = ((Cjx - G.s + Cx.s2 - qx.w2).Ky + Cx.s.Mx) / (qx.D''(w2))

C j x adoptado =

qx =

w =

D''(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)

l 1x =

l 2x =

D''(w2) =



Página 12

E.4. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE Y.(Plano XZ)

donde:

Cx = 438,184.1 t/m


Kx = 0.000 t

m = 98.655 t.seg2/m


777.33 1/seg

My = 0.000 tm

2986.804 t.seg2.m

47.254 1/seg

85.29 1/seg

3.55E+13

En consecuencia:

0.00E+00 rad

E.5. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE X.(Plano YZ)

donde:

Cx = 438,184.1 t/m


Ky = 2.556 t

m = 98.655 t.seg2/m


777.33 1/seg

Mx = -18.738 tm

1895.710 t.seg2.m

66.64 1/seg

13133.54 1/seg

-1.02E+16

En consecuencia:

-5.7686E-11 rad

E.6. AMPLITUD ROTATIVA ALREDEDOR DEL EJE Z.(Plano XY)

donde:

Mz = -3.668 tm

355.047 t.seg2.m

200.789 1/seg

777.335 1/seg

En consecuencia:

1.83182941134461E-08 rad

Ajy = (Cx . S . Kx + (Cx - m . w2) . My) / (qy . D' (w2)

w =

qy =

D'(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)

l 1y =

l 2y =

D'(w2) =

Ajy =

AjX = (Cx . S . Ky + (Cx - m . w2) . Mx) / (qx . D'' (w2)

w =

qx =

D''(w2) = m . (l2 1x - w2) . (l2 2x - w2)

l 1x =

l 2x =

D''(w2) =

AjX =

Ay = Mz / (qz.(N^2y-w^2)

qz =

N y =

w =

Ay =


1000100110021003100410051006100710081009101010111012101310141015101610171018101910201021102210231024102510261027102810291030103110321033103410351036103710381039104010411042104310441045104610471048104910501051105210531054105510561057


Página 13

E.7. COORDENADAS DEL PUNTO K.

Estan referidas al centro de gravedad GT del conjunto base más equipo, y corresponde al puntomas alejado en la superficie superior del cimiento.Asi:

xK = 7.026 m

yK = -4.727 m

zK = -0.099 m

E.8. AMPLITUD VERTICAL EN EL PUNTO K DEBIDO A GIRO SOBRE EL EJE Y.

Akzy = 0.00E+00 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.9. AMPLITUD VERTICAL EN EL PUNTO K DEBIDO A GIRO SOBRE EL EJE X.

Akzx = -2.7268E-10 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.10. AMPLITUD VERTICAL TOTAL EN EL PUNTO K.

Ak z = Akzy + Akzx - |Az|

Ak z = -2.73E-10 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.11. AMPLITUD SEGÚN EJE X EN EL PUNTO K.

Akx = -8.66E-08 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.12. AMPLITUD SEGÚN EJE Y EN EL PUNTO K.

Aky = 1.73E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.13. AMPLITUD HORIZONTAL TOTAL EN EL PUNTO K.

Akh = (A2kx + A2ky)^0,50

Akh = 1.9381E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

E.14. AMPLITUD ALREDEDOR DEL EJE Z EN EL PUNTO K.

1.5512E-07 m < Adm = 2.90E-05 o.k.

F- CALCULO DE LAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DEL PLANO DE APOYO.

a. Calculo de la seccion F, posicion del baricentro yG, momento de inercia I x-x, y modulo resistente minimo W x-x min

Cálculo de la Sección F en cm2: Dimensión xi Dimensión yi

478.60 585.00F1 = cm2 279,981.00

955.00 940.00F2 = cm2 897,700.00

0.00 0.00F3 = cm2 0.00

Sección F = cm2 1,177,681.00

Cálculo del Momento Estático S de la Sección con respecto al eje x' - x' en cm3: Sección Fi hi

279,981.00 419.80S1 = cm3 117,536,023.8

897,700.00 470.00S2 = cm3 421,919,000.0

0.00 0.00S3 = cm3 0.0

Momento Estático S = cm3 539,455,023.8

Akzy = |Az| + |Ajy|. xK

Akzx = |Az| + |Ajx|. yK

Akx = |Ax| + |Ajy| . zK + |Ay| . yK

Aky = |Ay| + |Ajx| . zK + |Ay| . xK

Aky =Ay . (xk2 + yk2)^0,50

Aky =

Se descompone el plano de apoyo de la fundacion en 2 rectangulos, y se calculan los momentos de inercia I x-x eI y-y con respecto a los ejes baricentricos x e y paralelos a los lados.


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Posición yG del Baricentro de la Sección con respecto al eje x' - x':

yG = cm 458.07

Cálculo del Momento de Inercia I con respecto al eje baricéntrico x - x en cm4:

cm4 7,984,708,143.75cm4 409,961,532.66cm4 66,100,643,333.33cm4 127,861,690.85cm4 0.00cm4 0.00

I x-x = cm4 74,623,174,700.59

Cálculo del Módulo Resistente Mínimo W x-x mín de la Sección en cm3:

W x-x mín = cm3 162,909,401.39

b. Calculo de la seccion F, posicion del baricentro xG, momento de inercia I y-y, y modulo resistente minimo W y-y min

Cálculo de la Sección F en cm2: Dimensión yi Dimensión xi

585.00 478.60F1 = cm2 279,981.00

940.00 955.00F2 = cm2 897,700.00

0.00 0.00F3 = cm2 0.00

Sección F = cm2 1,177,681.00

Cálculo del Momento Estático S de la Sección con respecto al eje y' - y' en cm3: Sección Fi hi

279,981.00 239.30S1 = cm3 66999453.3

897,700.00 956.10S2 = cm3 858290970.0

0.00 0.00S3 = cm3 0.0

Momento Estático S = cm3 925290423.3

Posición xG del Baricentro de la Sección con respecto al eje y' - y':

xG = cm 785.69

Cálculo del Momento de Inercia I con respecto al eje baricéntrico y - y en cm4:

cm4 5,344,323,058.23cm4 83,585,639,034.75cm4 68,227,070,208.33cm4 26,069,277,935.38cm4 0.00cm4 0.00

I y-y = cm4 183,226,310,236.69

Cálculo del Módulo Resistente Mínimo W y-y mín de la Sección en cm3:

W y-y mín = cm3 233,204,774.23

G. CARGAS A CONSIDERAR PARA LA VERIFICACION EN EL PLANO DE APOYO.

N total = kg 967,810.36

Excentricidades entre el centro de gravedad del conjunto Base mas Equipo con respecto al plano de Fundacion.

xd = m -0.573


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yd = m 0.134

El momento de las cargas verticales con respecto a los ejes baricentricos es:Según la direccion y

Mxx = kgm -554,603.78Según la direccion x

Myy = kgm -129,412.02

H. TENSIONES EN EL PLANO DE FUNDACION PARA CARGAS VERTICALES.

a. Solicitaciones máximas en el plano por Mx con fuerza vertical N:

Mf máximo Mx = kgcm -55,460,378.02 Fuerza vertical N = kg 967,810.36

Las presiones admisibles de contacto, para cargas estaticas, y para estructuras apoyadas en el nivel +15.80, según Estudio de Suelos:

kg/cm2 2.80

En consecuencia las tensiones maximas y minimas normales son:

kg/cm2 0.48 < 2.80 Verifica


Ademas la seccion esta 100 % comprimida > 80 % del area basal. Verifica

b. Solicitaciones máximas en el plano por My con fuerza vertical N:

Mf máximo My = kgcm -12,941,202.26 Fuerza vertical N = kg 967,810.36

En consecuencia las tensiones maximas y minimas normales son:



Ademas la seccion esta 100 % comprimida > 80 % del area basal. Verifica

I. SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO.

Según y:Coef de seguridad al volcamiento adm = 1.50

N = kg 967,810.36Ly = m 9.40yd = m 0.13

y G = m 4.58d = m 4.69

Momento estabilizante = kgm 4,534,800.10

K = kg 2,556.00z = m 10.43

Momento de vuelco = kgm 26,659.08

Coeficiente de seguridad al volcamientonv = Me / Mv = 170.10 > 1.50 Verifica

Según x:Coef de seguridad al volcamiento adm = 1.50

N = kg 967,810.36Lx = m 14.34xd = m -0.57

x G = m 7.86d = m 5.91

Momento estabilizante = kgm 5,715,950.80

K = kg 2,556.00z = m 10.43

Momento de vuelco = kgm 26,659.08

Coeficiente de seguridad al volcamientonv = Me / Mv = 214.41 > 1.5 Verifica

Conclusion:La estructura considerada en su globalidad verifica al vo

st adm (est) =

st min =

st max =

st min =

st max =


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J. SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO.

Fuerza deslizante Hw = kg 2,556

Fuerza estabilizante He = m * N

Angulo de fricción f :° 15.00

Como angulo de fricción suelo seleccionado - hormigon se adopta:° 10.00 0.18

N = kg 967,810.36

En consecuencia:He = kg 170,651.08

Coeficiente de seguridad al deslizamiento

nd = He / Hw = 66.76 > 1.5 Verifica

Conclusion:

La estructura considerada en su globalidad verifica al deslizamiento.

10.II. SEGUNDA VERIFICACION .

A. VERIFICACION COMO CIMIENTO APORTICADO.

B. CRITERIO.

Sobre el sistema platea inferior, columnas y platea superior, que constituyen la fundacion aporticada, se deben considerar tres tipos de vibraciones, a saber:

a) Verticales

b) Horizontales perpendiculares al eje de la maquina

c) Rotativas horizontales con respecto a un eje vertical que pase por el baricentro de la superficie de apoyo

Dichas vibraciones son causadas por la accion dinamica de los equipos.

C. CALCULO DE VIBRACIONES VERTICALES PROPIAS O NATURALES.

El numero de vibraciones verticales propias de los porticos transversales los determinamos por cada portico por separado,

sin considerar las vibraciones de los porticos contiguos.

np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50

donde:

f = flecha estatica en (m) del portico bajo carga.

La flecha total f vale = f1 + f2 + f3f1 = componente vertical de la flecha en la viga del portico debido al momento flector.

f2 = componente vertical de la flecha en la viga del portico debido a la accion de las fuerzas que producen desplazamientosen la viga (descenso de la viga).f3 = componente vertical de la flecha en la viga del portico proveniente de la deformacion longitudinal de los puntales.

De la pagina 454 de Alexander Major en su libro Vibration Analysis and Design of Foundation for Machines and Turbines,obtenemos las siguientes expresiones:

f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]

f2 = 3/5.[P/(E.Fm)].(P+Q/2)

f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]

donde:P = carga concentrada sobre el montante del portico en t.N= esfuerzo normal de los puntales calculado actuando en los nudos del portico en t.Q = qm . l = peso propio total de los montantes, con carga uniformente repartida, en t.

l = luz del portico en m.h = altura del portico en m.

E = modulo de elasticidad a la compresion del hormigon en t/m2adoptamos:

E = t/m2 2,400,000

k = coeficiente de rigidez relativa de los elementos del portico.k = Im.h/(Ip.l)

Fm = seccion transversal del montante en m2.Fp = seccion transversal del puntal en m2.Im = momento de inercia de la seccion transversal del montante en m4.Ip = momento de inercia de la seccion transversal del puntal en m4.

f = 15º =

d = 2/3 * f = m = tg d =


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C.1. TABLA AUXILIAR DE MEDIDAS Y PARAMETROS PARA EL CALCULO.

h = altura de los porticos en m 5.05 5.07 5.07l = luz del portico en m. 3.40 5.50 5.50Altura de la seccion transversal del montante en m 1.30 1.00 1.00Ancho de la seccion transversal del montante en m 1.10 1.00 1.00Fm = seccion transversal del montante en m2. 1.43 1.00 1.00Altura de la seccion transversal del puntal en m 1.10 1.00 1.00Ancho de la seccion transversal del puntal en m 1.10 1.00 1.00Fp = seccion transversal del puntal en m2. 1.21 1.00 1.00Ip = Mto inercia de seccion transv puntal en m4 0.1220 0.0833 0.0833Im = Mto inercia de seccion transv montante en m4 0.2014 0.0833 0.0833k = 2.4517 0.9218 0.9218

C.2. COORDENADAS DE LOS PUNTOS DE BASE EN PIE DE FRAME.

Respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.

Puntos de la base x z y1 mm 5720 3110 55702 mm 5498 4695 55703 mm 3878 4695 55704 mm 2239 3560 55705 mm 2239 1660 55706 mm 3878 525 55707 mm 5498 525 55708 mm 5720 2110 5570

C.3. CARGAS ESTATICAS EN LOS PUNTOS DE BASE DEBIDO A TURBINE Y FRAME.

Cargas obtenidas de los documentos mecanicos.

Puntos de la base (-) Fy1 t 3.4832 t 4.8353 t 4.8384 t 9.7265 t 8.4046 t 4.5347 t 4.5328 t 3.303

t 43.655 Carga total por Turbine mas Placa base o skid.

C.4. ANALISIS PARA EL CALCULO DE CARGAS SOBRE LOS PORTICOS.

Para el cálculo de las cargas sobre las vigas transversales y longitudinales se ha utilizado el programa METAL 3D.

C.5. DETERMINACION DE LAS DISTINTAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE CADA PORTICOS.

a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.Q 1 = Peso propio del montante (como carga concentrada):

Q 1 = t 7.89

P1 = t 47.00

N1 = Peso del puntal (se toma 1/3 de la altura del puntal):

N1 calculo = t 8.45

b. PORTICO II.Q2 = Peso propio del montante (como carga concentrada):

Q2 = t 22.80

P2 = t 6.92

N2 calculo = t 29.62

c. PORTICO III.Q3 = Peso propio del montante (como carga concentrada):(7,30 m - 2 x 1,00 m) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 0,84 t/m x (7,30 m - 2 x 1,00 m) = 17,172 tQ3 = t 17.17

(4,50 m - 2 x 1,10 m) x 1,10 m x 1,30 m x 2,40 t/m3 = 7,894 t

P1 = Peso del compresor (como carga concentrada) = 47,00 t

N1 (a) = (5,05 m / 3) x 1,10 m x 1,10 m x 2,40 t/m3 + (9,504 t + 4,727 t) /2 = 12,00 tN1 (b) = (5,05 m / 3) x 1,10 m x 1,10 m x 2,40 t/m3 = 4,89 t

(7,30 m - 2 x 1,00 m) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 0,56 t/m x (7,30 m - 2 x 1,00 m) + 7,116 t = 22,80 t

P2 = Peso de la Turbina mas Frame (como carga concentrada) = 6,919 t

N2 (a) = 16,429 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 11,980 t = 32,065 t N2 (b) = 19,886 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 3,637 t = 27,179 t


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P3 = t 6.33

N3 calculo = t 30.30

C.6. DETERMINACION DEL NUMERO DE VIBRACIONES NATURALES DE LA FUNDACION APORTICADA.

V. V. Makarichew hace las siguientes recomendaciones para el calculo de las vibraciones (verticales y horizontales) de este tipo de cimentaciones:para cimientos de Turbomaquinas de frecuencia ≥ 1.500 r.p.m. el calculo de los números de vibraciones propias puede efectuarse sin tener en cuenta la elasticidad del suelo de fundacion.Esto es porque el numero de revoluciones de la maquina es alta con respecto a la frecuencia natural del suelo.

C.7. CALCULO DEL NUMERO DE VIBRACIONES PROPIAS VERTICALES.

a. PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.

Aplicamos:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50

f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 47.00l = m 3.40E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.2014k = 2.4517Q = t 7.89En consecuencia:f1 = m 5.814571E-05

f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1.43En consecuencia:f2 = m 3.0281993E-05

f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.05Fp = m2 1.21N = t 8.45En consecuencia:f3 = m 6.2420713E-05

Luego la flecha total f para el Portico II vale: f = f1 + f2 + f3 = m 0.00015084842

Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 2,443 < 7,423 o.k.

b. PORTICO II.


f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 6.92l = m 5.5E = t/m2 2400000Im = m4 0.0833k = 0.9218Q = t 22.80En consecuencia:f1 = m 0.00017008477

f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1En consecuencia:f2 = m 0.00002519

f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.07Fp = m2 1N = t 29.62En consecuencia:f3 = m 0.000093964

Luego la flecha total f para el Portico II vale:

P3 = Peso de la Turbina mas Frame (como carga concentrada) = 6,332 t

N3 (a) = 17,793 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 11,407 t = 32,856 t N3 (b) = 20,703 t + (4,57 m / 3) x 1,00 m x 1,00 m x 2,40 t/m3 + 3,378 t = 27,737 t


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f = f1 + f2 + f3 = m 0.00028923877

Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 1,764 < 7,423 o.k. c. PORTICO III.


f1 = [P.l^3/(96.E.Im)].[(2k+1)/(k+2)] + [Q.l^3/(384.E.Im)].[(5k+2)/(k+2)]P = t 6.33l = m 5.5E = t/m2 2400000Im = m4 0.0833k = 0.9218Q = t 17.17En consecuencia:f1 = m 0.00013752078

f2 = 3/5.[l/(E.Fm)].(P+Q/2)Fm = m2 1En consecuencia:f2 = m 2.0508125E-05

f3 = [h/(E.Fp)].[N+(P+Q)/2]h = m 5.07Fp = m2 1N = t 30.3En consecuencia:f3 = m 8.8830625E-05

Luego la flecha total f para el Portico II vale: f = f1 + f2 + f3 = m 0.00024685953

Luego:np (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50np = vib /min 1,909 < 7,423 o.k.

D. CALCULO DE VIBRACIONES PROPIAS HORIZONTALES.

Las vigas longitudinales y transversales y las losas constituyen asi un cuerpo rigido superior, unido al inferior por las columnas elasticas de los porticos.Se producen dos vibraciones caracteristicas transversales y rotativas (alrededor del eje vertical)

De la pagina 455 de Alexander Major en su libro Vibration Analysis and Design of Foundation for Machines and Turbines,obtenemos las siguientes expresiones para calcular el numero de vibraciones horizontales propias de la platea superior, sin tener en cuenta la elasticidad del terreno:

donde:

donde:

Sumatoria de los pesos de todos los porticos en t:

conGi = Pi + Qi + 2.Ni

Sumatoria de las fuerzas elasticas horizontales de cada uno de los porticos en t/m:

conHi = 1 / fi

donde:ai = distancia en m desde la recta de accion de la fuerza Gi hasta el centro de gravedad CG de todo el sistema.

bi = distancia en m desde la recta de accion de las fuerzas elasticas horizontales Hi hasta su centro de gravedad, quetambien se denomina centro elastico E.

nph1 =30 . [j o - (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50

nph2 =30 . [j o + (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50

jo = 1/2.(e^2.SGi / IG + SHi / SGi + IH/IG)

SGi = G1 + G2 + G3

SHi = H1 + H2 + H3

IG = S (Gi . ai^2) = G1 . a1^2 + G2 . a2^2 + G3 . a3^2)

IH = S HGi . bi^2) = H1 . b1^2 + H2 . b2^2 + H3 . b3^2)


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e = distancia en m entre centro de gravedad CG y el centro elastico E.

Se denominal fuerzas elasticas horizontales a las que producen un desplazamiento unitario horizontal al nivel delextremo superior de los puntales, estas fuerzas caracterizan la rigidez de los porticos y se calculan:H (t/m) = 1 / f1

f1 = desplazamiento horizontal del portico al nivel del extremo superior de los puntales producido por una fuerzaunitaria horizontal o rigidez transversal de los puntales para los porticos y teniendo solo en cuenta flexion, (es decir, sin considerar esfuerzos normales y de corte), se tiene:

H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 K + 2)]

El numero de vibraciones horizontales propias se calculan con:nph (vibrac/min)= 30 / (f)^0,50

La flecha horizontal estatica fi vale:fi = f1 . Gi

f1 = flecha bajo la accion de una fuerza unitariaGi = Pi + Qi + 2.Ni

D.1. Calculo del peso actuante en cada elemento.

G1 = P1 + Q1 + 2.N1 = t 71.79

G2 = P2 + Q2 + 2.N2 = t 88.96

G3 = P3 + Q3 + 2.N3 = t 84.1

Estas fuerzas estan aplicadas a los puntales, y su resultante esta dado por:

t 244.85

Distancia entre Puntal 1 y Portico 2:D1 = m 4.136

Distancia entre Portico 2 y Portico 3:D2 = m 6.450

La distancia entre el Puntal 1 y la resultante de estas fuerzas viene dada por:

xG = m 3.7181

Las distancias entre el punto de aplicación de la resultante de las distintas masas y los ejes de los porticosestan dados por:

a1 = m 3.7181a2 = m -0.4179a3 = m -6.8679

D.2. Calculo de las fuerzas elasticas horizontales que solicitan a los porticos.

a- PORTICO 1 BAJO COMPRESOR.

Aplicamos:H = 12 . E . I / h3 . [(6 k +1 ) / (3 h + 2)]donde:E = t/m2 2,400,000Ip = m4 0.1220h = m 5.05k = 2.4517En consecuencia:H1 = t/m 45,818.48

b. PORTICO II.


c. PORTICO III.

SGi = G1 + G2 + G3

xG = (G2 . D1 + G3 . D2) / SGi


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D.3. Calculo de datos auxiliares.

Luego la sumatoria de las fuerzas elasticas horizontales de cada uno de los porticos en t/m:t/m 96,294.68

Estas fuerzas tambien estan aplicadas a lo ejes de los puntales.Se determina la distancia entre la resultante de este sistema de fuerzas y el Puntal 1:

xH = m 2.7745

Las distancias entre el punto de aplicación de la resultante de las fuerzas elasticas y los ejes del puntal y porticosestan dados por:

b1 = m 2.7745b2 = m -1.3615b3 = m -7.8115

Ahora calculamos:

e = distancia en m entre centro de gravedad CG y el centro elastico Ee = xG - xH = m 0.9436

IG = tm2 4,974.79

IH = tm2 1,939,502.31

391.59

D.4. CALCULO DEL NUMERO DE VIBRACIONES PROPIAS HORIZONTALES.

Los numeros de vibraciones propias horizontales de los Porticos I,II y III, teniendo en cuenta su trabajo en conjunto , se calcula conlas ecuaciones de la pagina 455 de Alexander Major.

Aplicamos:

nph1 = vib/min 590 < 7,423 o.k.y

nph2 = vib/min 597 < 7,423 o.k.

E. DETERMINACION DE LAS FUERZAS PERTURBADORAS.

Las acciones dinamicas producidas por las fuerzas centrifugas de desbalanceo dan origen a las vibraciones de la maquina.La fuerza dinamica vale:Fuerza dinamica = Fuerza centrifuga x h

Las fuerzas centrifugas actuantes F responden a la expresion:F (en N) = [(mr.(Q/w operación). S . w^2 ] /1000donde:mr = Q/g =masa del rotor en kg = 2.750 kgw operación = frecuencia angular en rad/segQ (calidad garantida para todos los sistemas operativos) = 2,5 mm/segS (incremento por desbalanceo) = 2,50Ver pagina 4, Item 3.2, del documento SIEMENS N° 12250416. Rev 3. En consecuencia:mr = kg 2,750w operación = rad/seg 777.33Q = mm/s 2.5S = 2.5En consecuencia:F = N 13,360Llevado a kg, resulta:F = kg 1,336

El coeficiente dinamico h según Timoshenko, Bernstein y Korchinsky, responde a la siguiente expresion:

SHi = H1 + H2 + H3 =

xH = (H2 . D1 + H3 . D2) / SHi

IG = S (Gi . ai^2) = G1 . a1^2 + G2 . a2^2 + G3 . a3^2)

IH = S HGi . bi^2) = H1 . b1^2 + H2 . b2^2 + H3 . b3^2)

jo = 1/2.(e^2.SGi / IG + SHi / SGi + IH/IG)jo =

nph1 =30 . [j o - (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50

nph2 =30 . [j o + (jo^2-SH/SG . IH/IG)^0,50]^0,50


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h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}con:nm = r.p.m. de la maquinanp = r.p.m. vibraciones propias de la fundacionb = coeficiente que tiene en cuenta el amortiguamiento de las vibraciones, para el hormigon es b = 0,40

Fuerza desiquilibrada por rotor de Turbine, en operación normal:(±) F

Rotor t 1.336 Carga dinamica total para operación normal.

Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.XMR = mm 4055 Cordenada X del C de G de la masa giratoriaYMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoriaZMR = mm 2807 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria

Fuerza desiquilibrada por Compressor, en operación normal:LADO1 LADO2

(±) F (±) FBul gear t 0.253 0.253

Stage A/B t 0.175 0.175

Stage C/D t 0.182 0.182

t 0.610 0.610 Carga dinamica para operación normal.

Punto de aplicación respecto al centro de coordenadas de los planos de implantacion mecanica.XMR = mm 11086 Cordenada X del C de G de la masa giratoriaYMR = mm 1860 Cordenada Y del C de G de la masa giratoriaZMR = mm 4053 Cordenada Z del C de G de la masa giratoria

F. CALCULO DE LAS AMPLITUDES DE VIBRACION.

F.1. PARA VIBRACIONES VERTICALES.

La amplitud maxima de vibracion en los porticos se calcula con:Av = f est x hconf est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2).3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)

Siendo:P = fuerza dinamicah = coeficiente dinamico

El calculo se hace para los 3 porticos.

En este caso, como np < nm la resonancia se produce cuando el equipo para o cuando arranca pues en esos caso es que en un momento llega a ser:np = nmEn tal circunstancia las amplitudes maximas se toman para el caso mas desfavorable que se produce cuando np = nm.Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 2,443np = r.p.m. 2,443b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854

Ademas, para estas cimentaciones de baja sintonia (np < nm), la carga dinamica se afecta de la siguiente manera:Ci = F . (np/nm)^2


C1 = t 0.066

Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.066l = m 3.40E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.2014k = 2.4517Fm = m2 1.43h = m 5.05Fp = m2 1.21En consecuencia:f1 = m 1.7088296E-07

h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 2,443b = 0.4


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Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 2,443np = r.p.m. 2,443b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854

En consecuencia:Amax = f est 1 x h max = m 0.000001 < 0.000045 o.k.

b. PORTICO II.

C2 = t 0.0377

Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.0377l = m 5.5E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.0833k = 0.9218Fm = m2 1h = m 5.07Fp = m2 1En consecuencia:f1 = m 0.0000004

h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 9,279np = r.p.m. 1,764b = 0.4

Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 1,764np = r.p.m. 1,764b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854


c. PORTICO III.

C3 = t 0.0442

Aplicamos:f est = P.l^3/(96.E.Im).(2.k+1)/(k+2)+3.P.l/(5.E.Fm)+h.P/(2.E.Fp)P = t 0.0442l = m 5.5E = t/m2 2,400,000Im = m4 0.0833k = 0.9218Fm = m2 1h = m 5.07Fp = m2 1En consecuencia:f1 = m 0.0000005

h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 9278.8np = r.p.m. 1909.4b = 0.4

Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 1909.4np = r.p.m. 1909.4b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854


F.2. DETERMINACION DE LAS VIBRACIONES HORIZONTALES.

En cuanto a las vibraciones horizontales , se debe considerar al puntal y a los dos porticos actuando conjuntamente.Por consiguiente las fuerzas horizontales que actuan sobre la platea superior se distribuyen proporcionalmentea las rigideces de cada elemento de acuerdo a la siguiente expresion:


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La mayoria de las magnitudes que entran en esta expresion ya se han determinado para el calculo de las vibracioneshorizontales propias:H1 = t/m 45,818.48H2 = t/m 25,238.10H3 = t/m 25,238.10

t/m 96,294.68IH = t/m 1,939,502.31b1 = m 2.7745b2 = m -1.3615b3 = m -7.8115

F.3. DETERMINACION DE LAS FUERZAS PERTURBADORAS.

C1 = t 0.066C2 = t 0.038C3 = t 0.044

t 0.148

Para hallar la eC de la resultante de las fuerzas horizontales, se determina la posicion del centro de gravedad de las fuerzas Ci con respecto al puntal I.

Distancia entre Puntal 1 y Portico 2:D1 = m 4.136

Distancia entre Portico2 y Portico 3:D2 = m 6.450

La distancia entre el Puntal 1 y la resultante SC de estas fuerzas Ci viene dada por:xR = (C2 . D1 + C3 . D2) / SCi xR = m 2.981

El punto de aplicación de la resultante de las fuerzas elasticas ya fue calculado:xH = m 2.7745

La excentricidad relativa al centro elastico es:

eC = xR - xH = m 0.2065

Se determinan ahora las fuerzas perturbadoras correspondientes a cada elemento.


Aplicamos:

C1 = t 0.0724

b. PORTICO II.

Aplicamos:

C2 = t 0.0382

c. PORTICO III.

Aplicamos:

C3 = t 0.0357

Como verificacion de los Ci se los puede sumar y comparar con la Sci determinada.

t 0.146

Esto representa un diferencia porcentual de:Diferencia = % 1.11Verifica ampliamente.

F.4. DETERMINACION DE LA FLECHA ESTATICA.

Para el calculo de las flechas horizontales se aprovechan las fuerzas elasticas Hi que producen flechas iguales a la unidad.fest = Ci / Hi


f est I = m 0.0000016

b. PORTICO II.

Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . bi / IH)

SHi =

SCi =

Ci = SC . (Hi / SHi) + ec . SC . (Hi . Bi / IH)



SCi = C1 + C2 + C3 =


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f est II = m 0.0000015

c. PORTICO III.f est III = m 0.0000014

F.5. VERIFICACIONES DE LAS AMPLITUDES.

Acontinuacion verificamos las amplitudes de cada elemento.Ai = Fest i . h max

a. PUNTAL 1 BAJO COMPRESOR.

h = 1/{[1-(nm/np)^2]^2+ [(b/PI())^2.(nm/np)^2]}nm = r.p.m. 7,423np = r.p.m. 597b = 0.4

Para el calculo se toma n = np que llevado a la formula general de h, resulta:n = r.p.m. 597np = r.p.m. 597b = 0.4En consecuencia:h max = coeficiente dinamico maximo = 7.854


b. PORTICO II.




c. PORTICO III.




11. CONSIDERACIONES PARA EL PROYECTO ESTRUCTURAL DEL CIMIENTO APORTICADO.

Ahora se continuara con el calculo de la fundacion aporticada con las reglas de la mecanica de las construcciones.

A. CARGAS Y COMBINACIONES.

Las cargas actuantes sobre la cimentación son las siguientes:

C1 = Peso propio de la estructura de cimentación

C 2 = Cargas estática del Turbo Compresor (peso de la máquina)Puntos de Turbina (-) Fy

1 t 3.4832 t 4.835


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3 t 4.8384 t 9.7265 t 8.4046 t 4.5347 t 4.5328 t 3.303

Suma t 43.655 Carga total por Turbine mas Placa base o skid.

Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FA FB FC FA FB FC

(-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fy (-) Fyt 5.536 13.864 4.678 5.398 12.038 4.593

Suma por lado t 24.078 22.029Suma total 46.107

C 3 = Carga viva. Para las losas de la turbina y del compresor se considera una carga viva de 0.50 t/m2

C 4 = Cargas de operación normal del Turbo CompresorPuntos de Turbina (±) Fx (±) Fy (±) Fz

1 t 0.018 0.117 0.1172 t 0.029 0.196 0.1963 t 0.029 0.196 0.1964 t 0.038 0.254 0.2545 t 0.025 0.167 0.1676 t 0.023 0.157 0.1577 t 0.023 0.156 0.1568 t 0.014 0.093 0.093

Suma t 0.199 1.336 1.336

Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FH FA FB FC FH FA FB FC

(±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) Fy (±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) FyBull Gear t 0.253 0.179 0.253 0.179 0.253 0.179 0.253 0.179Stage A/B t 0.175 0.257 0.257 0.175 0.175 0.257 0.257 0.175Stage C/D t 0.182 0.182 0.250 0.250 0.182 0.182 0.250 0.250

Suma t 0.610 0.618 0.760 0.604 0.610 0.618 0.760 0.604

C 5 = Cargas en situacion de resonanciaPuntos de Turbina (±) Fx (±) Fy (±) Fz

1 t 0.105 0.701 0.7012 t 0.177 1.178 1.1783 t 0.177 1.179 1.1794 t 0.228 1.522 1.5225 t 0.150 0.999 0.9996 t 0.141 0.940 0.9407 t 0.141 0.939 0.9398 t 0.084 0.559 0.559

Suma t 1.203 8.017 8.017

Puntos de Compresor LADO 1 LADO 2FH FA FB FC FH FA FB FC

(±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) Fy (±) Fz (±) Fy (±) Fy (±) FyBull Gear t 1.515 1.075 1.515 1.075 1.515 1.075 1.515 1.075Stage A/B t 1.052 1.543 1.543 1.052 1.052 1.543 1.543 1.052Stage C/D t 1.092 1.092 1.502 1.502 1.092 1.092 1.502 1.502

Suma parcial t 3.659 3.710 4.560 3.629 3.659 3.710 4.560 3.629Suma total t 3.659 11.899 3.659 11.899

C 6 = Cargas debida a la Baja Presión dentro del CondensadorPuntos de Turbina (-) Fy

1 t 3.5762 t 6.0093 t 6.0154 t 0.0005 t 0.0006 t 6.0157 t 6.0098 t 3.576

Suma t 31.200

El estado final de cargas surge de combinaciones de la carga permanente (peso propio de la maquina y del cimiento como tambien de la reaccion del vaciodel condensador) de carácter estatico, y una de las cargas dinamicas (vertical, horizontal, transversal o longitudinal).En este calculo se excluye la posibilidad de considerar la accion simultanea de dos o mas cargas dinamicas, como asi tambien la accion de las cargas de


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montaje.

Se realizaron cinco combinaciones de carga:

COMB1 = Peso propio + Carga estática de la maquina

COMB2 = Peso propio + Carga estática de la maquina + Carga viva

COMB3 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas de operación normal

COMB4 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Carga de operación normal + Cargas debida a la baja presion dentro del condensador

COMB5 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas en situacion de resonancia

La determinacion de los esfuezos o solicitaciones en los elementos del cimiento se efectuan de acuerdo con los metodos de la Mecanicas de las Construcciones.

B. SOLICITACIONES.

a. BAC-05. COMB1 = Peso propio + Carga estática de la maquina

Insertar: Rev. Nivel +5.570. Mesa de Turbina. Cargas estaticas. BAC-05

b. BAC-05. COMB2 = Peso propio + Carga estática de la maquina + Carga viva

c. BAC-05. PDF COMB3 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas de operación normal

d. BAC-05. COMB4 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Carga de operación normal + Cargas debida a la baja presion dentro del condensador

e. BAC-05. COMB5 = Peso propio + Carga estatica de la maquina + Cargas en situacion de resonancia

12. DIMENSIONAMIENTO DEL CIMIENTO APORTICADO.

A. REFUERZO R1.

a. Verificacion a la flexion.

a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 34.519N = t 1.768 Compresion

Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00

Me = M-N*ye = tm 35.22 N de compresion es negativa

K h = 15.60

k e = 0.44

F e nec = cm2 16.58

F e min = cm2 23.94

Se adopta : Se coloca en una capa

a.2. Armadura superior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 8.121N = t 1.136 Compresion

Para:

Insertar: Rev. Nivel +5.570. MT. Cargas est. Carga viva. BAC-05

Insertar: Rev. Nivel +5.570. MT. Cargas est. Oper normal. BAC-05

Insertar: Rev. Nivel +5.570. M T. C est. Op normal. B presion. BAC-05

Insertar: Rev. Nivel +5.570. M T. C est. Sit de resonancia. BAC-05

7 f 20


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d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 107.00


K h = 31.63

k e = 0.43

F e nec = cm2 3.64

F e min = cm2 11.97


b. Verificacion al esfuerzo de corte.

Esfuerzo de corte max = kg 24,224.50

Ancho de influencia bo = cm 107.00

Altura util = cm 89.50

Esfuerzo de corte Qc = kg/cm 226.40

< 7.50kg/cm2 2.98

< 18.00

kg/cm2 7.50 Armadura de corte constructiva

kg/cm2 18.00 Es admisible armad de corte minorada

Tension de dimensionamiento t para calcular la armadura constructiva:

kg/cm2 3.00

Armadura de corte constituida por estribos solamente.Adoptamos estribos de: ramas 4Diametro de estribos = mm 10Fe estribo (1 rama)= cm2 0.785

Separacion entre estribos:Sep nec = cm 23.49

Adoptamos como estribos =

c. Disposicion de las armaduras.

Insertar el esquema: Ver Refuerzo R1. Correccion interferencia.

B. REFUERZO R2.





K h = 15.64

4 f 20

t 02 Tensión de corte t o =

t 012

Valores limites de calculo t o en kg/cm2 bajo cargas de servicio:

Tensión de corte t 02 =


t =

1 f 10 c / 15 cm


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k e = 0.44

F e nec = cm2 7.48

F e min = cm2 11.19



Para:d = cm 100Recubrimiento = cm 5f tentativo = mm 20h = cm 89.5ye = cm 39.5b = cm 50


K h = 20.597

k e = 0.43

F e nec = cm2 3.9675

F e min = cm2 5.5938







< 7.50kg/cm2 4.02

< 18.00



kg/cm2 3.00





Insertar el esquema: Ver Refuerzo R2. Correccion de interferencia.

C. REFUERZO R3.


a.1. Armadura inferior.Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 25.255

4 f 20

2 f 20


t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm


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N = t 0.977 Compresion



K h = 18.28

k e = 0.44

F e nec = cm2 12.06

F e min = cm2 23.94





K h = 34.97

k e = 0.43

F e nec = cm2 2.96

F e min = cm2 11.97







< 7.50kg/cm2 2.79

< 18.00



kg/cm2 3.00



7 f 20

4 f 20


t 012





t =


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Insertar el esquema: Ver Refuerzo 3. Correccion interferencia.

D. VIGA V1.





K h = 17.53

k e = 0.44

F e nec = cm2 10.24

F e min = cm2 22.38





K h = 18.85

k e = 0.43

F e nec = cm2 8.06

F e min = cm2 11.19







< 7.50kg/cm2 3.51

< 18.00


1 f 10 c / 15 cm

7 f 20

4 f 20


t 012




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kg/cm2 3.00





Insertar el esquema original.

E. VIGA V2.





K h = 14.46

k e = 0.44

F e nec = cm2 15.15

F e min = cm2 22.38





K h = 15.13

k e = 0.44

F e nec = cm2 13.51

F e min = cm2 11.19






t =

1 f 10 c / 15 cm

7 f 20

4 f 20


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Página 33




< 7.50kg/cm2 5.33

< 18.00



kg/cm2 3.00





Insertar el esquema: Ver Viga 2. Correccion interferencia.

F. VIGA V3.





K h = 14.84

k e = 0.44

F e nec = cm2 15.15

F e min = cm2 22.38






t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm

7 f 20


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Página 34

K h = 18.38

k e = 0.44

F e nec = cm2 8.76

F e min = cm2 11.19







< 7.50kg/cm2 3.53

< 18.00



kg/cm2 3.00






G. VIGA V4.





K h = 16.16

k e = 0.44

F e nec = cm2 12.85

F e min = cm2 22.38


a.2. Armadura superior.

4 f 20


t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm

7 f 20


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Página 35

Calculamos en la seccion mas comprometida:Mf = tm 16.288N = t 5.533 Compresion



K h = 20.82

k e = 0.43

F e nec = cm2 6.57

F e min = cm2 11.19







< 7.50kg/cm2 2.91

< 18.00



kg/cm2 3.00






H. COLUMNA 1.

a. ARCHIVO : C:\SPI\PPD\C1rBAC05.TXT

Insertar: C1rBAC05.TXT

b. Disposicion de las armaduras.


I. COLUMNA 2.



4 f 20


t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm


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Página 36



J. COLUMNA 3.





K. COLUMNA 4.





L. COLUMNAS BAJO COMPRESOR.



Ademas agregar la Hoja 8 corregida para ver las dimensiones y separacion de los pedestales para Compresor.


M. VIGA V5 BAJO COMPRESOR.





K h = 21.29

k e = 0.43

F e nec = cm2 10.50

F e min = cm2 32.86



Para:d = cm 130.00Recubrimiento = cm 5.00f tentativo = mm 20.00

Insertar el esquema corregido de 1100 mm x 1100 mm con 32 f 25: Ver Columnas Bajo Compresor corregido.

8 f 20


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Página 37

h = cm 119.50ye = cm 54.50b = cm 110.00


K h = 30.25

k e = 0.43

F e nec = cm2 4.20

F e min = cm2 16.43







< 7.50kg/cm2 4.02

< 18.00



kg/cm2 3.00





Insertar el esquema original o bien el esquema Viga V5 bajo Compresor.

N. PUENTE BAJO BEARING PEDESTAL.



Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 5.00

mm 20.00h = cm 89.50ye = cm 39.50b = cm 140.00


K h = 45.87

k e = 0.43

F e nec = cm2 2.56

4 f 20


t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm

f tentativo =


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F e min = cm2 31.33





K h = 36.91

k e = 0.43

F e nec = cm2 3.95

F e min = cm2 15.66







< 7.50kg/cm2 1.11

< 18.00



kg/cm2 3.00






13. ARMADO DE LOS NUDOS DE LOS PORTICOS.

Se tendra especial atencion en el armado de los nudos de los porticos.En principio se efectuara el armado siguiendo las directivas del Capitulo 11 del Tomo III de FRITZ LEONHARDT.La Fig 11.6, inciso b, muestra el tipo de superposicion y empalme de la armadura del nudo.Este diagramado de barras corresponde con la Seccion 18 de la DIN 1045, inciso 18.9.3.b, Fig 31.Cuando se adoptan diametros de mandril de doblados reducidos, es necesario disponer una armadura especial contra la fractura, de 2 o 3 capas, ubicadas dentro de la curva de la barra, preferiblemente en forma de escaleras soldadas, según la Fig 11.4 del Capitulo 11 del Tomo III de FRITZ LEONHARDT.

Ademas los estribos que llegan de las columnas y de las vigas hasta el nudo, se duplicaran reduciendo a la mitad la separacion entre si, en una distancia de 500 mm.

8 f 20

4 f 20


t 012





t =

1 f 10 c / 15 cm


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Este incremento de estribos se ejecutara igualmente en el empotramiento de las columnas con la platea inferior.

14. ARMADURAS DE PAREDES PARA LA CAMARA DE CONDENSADOR Y BOMBAS DE CONDENSADO Y PARA EL MACIZO DE FUNDACION.

A. DIMENSIONES DE LA CAMARA PARA CONDENSADOR Y BOMBAS DE CONDENSADO.

Ancho interior util = m 6.300Largo interior util = m 7.450Altura total util H = m 2.300

B. CARACTERISTICAS DEL TERRENO.

Las características del terreno son aproximadamente las siguientes:

kg/m3 1898Cohesión del suelo c =

kg/cm2 0

° 0 Equiv a 0 Rad

kg/m3 1495

C. EMPUJES DE TIERRA SOBRE EL CIMIENTO.

Llamaremos:E t = Resultante horizontal total sobre las paredes de la camara.conE t = E 1 + E 2

donde:

E 1 = Resultante horizontal de la presión del terreno solamente.

E 2 = Resultante horizontal de la sobrecarga uniforme por el peso propio del pavimento de hormigon

E 1 = Resultante horizontal de la presión del terreno solamente.Resultante del diagrama triangular

K A = 1

E 1 = kg 3954.3Distancia respecto plano fundación =

m 0.7667

E 2 = Resultante horizontal de la sobrecarga uniforme por el peso propio del pavimento de hormigon

Resultante del diagrama rectangular

pv = kg/m2 500

h' = m 0.2634

E 2 = kg 1150Distancia respecto plano fundación =

m 1.15Luego la resultante total vale:E t = E 1 + E 2E t = kg 5104.3Distancia respecto plano fundación =

m 0.853

D. CALCULO DE LAS PAREDES Y FONDO DE LA CAMARA.

D.1. CALCULO DE LA PARED DE MAYOR LONGITUD.

La pared de la cámara se calcula como una losa empotrada en sus bordes verticales, empotrada en el fondo,y libre en su borde superior.

a. Calculo de las solicitaciones en las paredes.

Arriba hemos calculado el empuje de tierras para la altura de la pared, y el empuje producto de unasobrecarga uniforme por peso propio del pavimento.

Estos empujes son por metro de ancho.

Peso específico húmedo g h =

Angulo de fricción interna del suelo j =

Peso específico suelo seco g d =

E 1 = K A * g d * H 2 / 2

K A = ( 1 - sen j ) / ( 1 + sen j )

E 2 = K A * g h * H * h'

donde h' = pv / g h


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Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual delProfesor Ing. Ilhan N. Erturke.

Dimensiones de la placa que analizaremos:l x = m 7.450 Dirección horizontal

l y = m 2.300 Dirección vertical

l = l y / l x = 0.31

Para el diagrama triangular por E 1:kg/m 3438.5

q m = kg/m 1719.2

Q = kg 29459

0.0149

0.0078

0.001

-0.0677

-0.035

-0.0825

M r x = kgm 438.94 Momento flector en el tramo del borde libre según x

M m x = kgm 229.78 Momento flector en el tramo según x

M m y = kgm 29.459 Momento flector en el tramo según y

M e x0 r = kgm -1994 Momento flector en el apoyo del borde libre según x

M e x = kgm -1031 Momento flector en el apoyo según x

M e y 1 = kgm -2430 Momento flector en el apoyo según y

Para el diagrama uniforme por E 2:q = kg/m 500

q m = kg/m 500

Q = kg 8567.5

0.0255

0.0129

-0.0133

-0.1412

-0.048

-0.113

M r x = 218.47 Momento flector en el tramo del borde libre según x


M m y = kgm -113.95 Momento flector en el tramo según y

M e x r = kgm -1210 Momento flector en el apoyo del borde libre según x

M e x = kgm -411.24 Momento flector en el apoyo según x

M e y = kgm -968.13 Momento flector en el apoyo según y

Combinando las acciones obtenemos las siguientes solicitaciones en la placa:


s 1 max =

h r x =

h m x =

h m y =

h e x0 r =

h e x =

h e y 1 =

h r x =

h m x =

h m y =

h e x r =

h e x =

h e y =


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M m x = kgm 340.3 Momento flector total en el tramo según x

M m y = kgm -84.488 Momento flector total en el tramo según y


M e x = kgm -1442 Momento flector total en el apoyo según x


b. Dimensionamiento de las paredes en hormigon armado.

Según x.

El momento según x de empotramiento vale:

M e x0 r = tm 1.44 Tracción afuera

Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 80.14k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.63 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03 El momento según x de tramo vale:

M m x = tm 0.34 Tracción adentro

Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 164.99k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.15 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03

Según y.

El momento según y de empotramiento vale:

M e y 1 = tm 3.40 Tracción afuera

Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 52.21k e = 0.42Fe nec = cm2/m 1.48 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03

El momento según y de tramo vale:

M m y = tm 0.08 Tracción adentro

Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 331.13k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.04 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara interna.F e mín = cm2/m 24.06

D.2. CALCULO DE LA PARED DE MENOR LONGITUD.

La pared de la cámara se calcula como una losa empotrada en sus bordes verticales, empotrada en el fondo,y libre en su borde superior.

a. Calculo de las solicitaciones en las paredes.

Arriba hemos calculado el empuje de tierras para la altura de la pared, y el empuje producto de unasobrecarga uniforme por peso propio del pavimento.

Para hormigón s' bk = 250 kg/cm2 y acero tipo IIII de s ek = 4200 kg/ cm2 resulta:





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Página 42

Estos empujes son por metro de ancho.

Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual delProfesor Ing. Ilhan N. Erturke.

Dimensiones de la placa que analizaremos:l x = m 6.300 Dirección horizontal


l = l y / l x = 0.37

Para el diagrama triangular por E 1:kg/m 3438.5

q m = kg/m 1719.2

Q = kg 24912

0.0222

0.0118

0.0088

-0.0747

-0.0445

-0.0873



M m y = kgm 219.23 Momento flector en el tramo según y


M e x = kgm -1109 Momento flector en el apoyo según x


Para el diagrama uniforme por E 2:q = kg/m 500

q m = kg/m 500

Q = kg 7245

0.0402

0.0196

-0.0039

-0.1535

-0.0591

-0.1135

M r x = 291.25 Momento flector en el tramo del borde libre según x

M m x = kgm 142 Momento flector en el tramo según x

M m y = kgm -28.256 Momento flector en el tramo según y

M e x r = kgm -1112 Momento flector en el apoyo del borde libre según x

M e x = kgm -428.18 Momento flector en el apoyo según x

M e y = kgm -822.31 Momento flector en el apoyo según y

Combinando las acciones obtenemos las siguientes solicitaciones en la placa:

s 1 max =

h r x =

h m x =

h m y =

h e x0 r =

h e x =

h e y 1 =

h r x =

h m x =

h m y =

h e x r =

h e x =

h e y =


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M m x = kgm 435.96 Momento flector total en el tramo según x

M m y = kgm 190.97 Momento flector total en el tramo según y


M e x = kgm -1537 Momento flector total en el apoyo según x


b. Dimensionamiento de las paredes en hormigon armado.

Según x.


M e x0 r = tm 1.54 Tracción afuera

Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 77.64k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.67 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03 El momento según x de tramo vale:

M m x = tm 0.44 Tracción adentro

Probamos pared = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 145.77k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.19 Adoptamos 1 f de 16 mm cada 200 mm (armadura horizontal). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03

Según y.


M e y 1 = tm 3.00 Tracción afuera

Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 55.60k e = 0.42Fe nec = cm2/m 1.31 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara externa.F e mín = cm2/m 12.03


M m y = tm -0.19 Tracción adentro

Probamos pared esp = cm 105Recubrimiento mínimo = cm 5Altura util = 96.25k h = 220.25k e = 0.42Fe nec = cm2/m 0.08 Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm (armadura vertical). Cara interna.F e mín = cm2/m 12.03

D.3. CALCULO DE LA LOSA DE FONDO.

La losa de fondo de la cámara se calcula como una losa con armaduras cruzadas, empotrada en sus bordes, cargada

con la presion maxima del terreno, y excluyendo las cargas verticales superiores.

a. Calculo de la presion neta aplicada sobre la losa de fondo.

Presion maxima terreno = kg/m2 11,622.30






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Espesor losa de fondo = m 0.70

kg/m3 2,200

Presion por losa = kg/m2 1,540.00

Cunas para Condensor kg 10,751.00

Equipo Condensor kg 50,000.00

Bloque para Motobombas kg 3,047.00

Equipo motobombas kg 4,000.00

Superficie de apoyo losa m2 46.94

Presion por equipos = kg/m2 1,444.35

Presion neta = kg/m2 8,637.95

b. Calculo de las solicitaciones en la losa de fondo.

Arriba hemos calculado la presion sobre la losa de fondo.

Para el cálculo de las solicitaciones haremos uso de las Tablas para el cálculo de placas del Manual del

Profesor Ing. Ilhan N. Erturke.

Dimensiones de la placa que analizaremos:

l x = m 7.450 Dirección horizontal


0.85

1.18

Para la presion uniforme:

q m = kg/m2 8,637.95

Q = kg 405,422.09

0.0212

0.0127

-0.0537

-0.0465

kgm 8594.95 Momento flector en el tramo según y

kgm 5148.86 Momento flector en el tramo según x

kgm -21771.17 Momento flector en el apoyo según y

kgm -18852.13 Momento flector en el apoyo según x

c. Dimensionamiento de la losa de fondo en hormigon armado.

Según y.


21.77 tm Tracción afuera

Probamos una pared de espesor = 70.00 cm

Recubrimiento mínimo = 5.00 cm

Altura util = 64.00

k h = 13.72

k e = 0.439

Fe nec = 14.93 cm2/m

F e mín = 8.00 cm2/m


8.59 tm Tracción adentro



Altura util = 64.00

k h = 21.83

k e = 0.431

Fe nec = 5.79 cm2/m

Peso específico g h =

l = l y / l x =

l = l x / l y =

h m y =

h m x =

h e y =

h e x =

M m y =

M m x =

M e y =

M e x =

M e y =


Adoptamos 1 f de 20 mm cada 200 mm

(armadura según y). Cara externa.

M m y =



(armadura según y). Cara interna.


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Según x.


18.85 tm Tracción afuera



Altura util = 62.00

k h = 14.28

k e = 0.439

Fe nec = 13.35 cm2/m


El momento según x de tramo vale:

5.15 tm Tracción adentro



Altura util = 62.00

k h = 27.32

k e = 0.431

Fe nec = 3.58 cm2/m


E. ARMADURAS ADOPTADAS PARA MACIZO.

De acuerdo a principios consagrados por la pràctica y recomendaciones, se adopta una armadura que satisface los requerimientos constructivos, asegurando asimismo que el macizo se comporte como un elemento de hormigòn armado:

Armadura inferior = 1 f 20 c / 20 cm En ambas direcciones

Armadura superior = 1 f 20 c / 20 cm En ambas direcciones

Armad. intermedia (3 nivel, evita fisuracion por contraccion de frague) = 1 f 16 c / 20 cm En ambas direcciones

Nota: la armadura intermedia inferior servira como armadura superior de la platea para el nicho del Condensador y Bombas de Condensado.

Armadura lateral = 1 f 16 c / 20 cm En ambas direcciones

Todas estas armaduras estaràn dispuestas en forma de jaula.

Para asegurar su posiciòn, se dispondràn separadores de f = 16 mm:Disposicion: en la cuadricula de 1,00 m x 1,00 m, en cada uno de los vertices.

Recubrimiento de las armaduras en cm = 5

Agregar: Hoja 12 corregida.

15. ARMADURAS PARA LAS CUNAS DE APOYOS DE EQUIPOS CONDENSOR, INTERCOOLER IC1 Y BLOQUE DE APOYO DE BOMBAS DE CONDENSADO.

A. CUNAS DE H°A° PARA CONDENSOR.

a. Equipo: Condesor

Peso en vacio = t 28.80

Peso en P.H. = t 50.00

b. Cargas aplicadas a nivel de fuste de las cunas.

Carga vertical por equipo:Fv = t 25.00

Carga horizontal por efecto termico:Fh = 0,30 x Fv = t 7.50

c. Geometria de las cunas de H°A°.

Agregar esquema original de las cunas.

d. Peso de cada cuna de H°A°.


(armadura según y). Cara interna.

M e x =



(armadura según x). Cara externa.

M m x =



(armadura según x). Cara interna.


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Dimensiones:b = m 1.640d = m 0.50Altura respecto empot. = m 2.98

t/m3 2.20

Peso de cada cuna = t 5.38

e. Solicitaciones a nivel de empotramiento de las cunas de H°A°.

N = t 30.38

M = tm 22.35

f. Dimensionamiento de las cunas de H°A°.

Se verifican las cunas como secciones rectangulares con armadura simetrica.

Se aplican las tablas del Cuaderno 220 de la DIN 1045.

Utilizamos los esfuerzos caracteristicos reducidos en el estado de servicio:

y

Para:d = cm 50.00Recubrimiento = cm 2.50

mm 8.00mm 20.00

h = cm 45.70h' = cm 4.30b = cm 164.00

h' / h = 0.094

Utilizamos la tabla 9.b del Cuaderno 220.Para Acero tipo III y h'/h = 0,10.

kg/cm2 213

En consecuencia, los esfuerzos reducidos valen:

0.0174

0.0256

De la tabla 9.b del Cuaderno 220 obtenemos el valor de la cuantia mecanica:0.06

Con estos valores se determinan las armaduras utilizando las siguientes expresiones:

y

donde:kg/cm2 4,200

En consecuencia:Fe = cm2 24.95

F'e = cm2 24.95

Adoptamos la cuantia minima como armadura vertical:

Fe = 0,0025 * b * d = cm2 20.50Se adopta :

F'e = cm2 20.50Se adopta :

Como estribos horizontales principales:

Como estribos horizontales intermedios:

g hormigón =

n = N / (b * d * b R)

m = M / (b * d^2 * b R)

f estribo =f armad principal =

b R =

n = N / (b * d * b R) =

m = M / (b * d^2 * b R) =

ῆo = ῆ' o =

Fe = b * d * ῆo * b R/bs

F'e = b * d * ῆ'o * b R/bs

b s =

14 f 16

14 f 16

1 f 8 c / 15 cm

1 f 8 c / 30 cm


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f. Disposicion de las armaduras.

Agregar esquema original.

B. CUNAS DE H°A° PARA INTERCOOLER IC1.

a. Equipo: Intercooler IC1.

Peso en operacion = t 17.50

Peso en P.H. = t 45.00 Se efectua en Taller

b. Cargas aplicadas a nivel de fuste de las cunas.

Carga vertical por equipo:Fv = Fv1 + Fv2 = t 8.83

Carga horizontal por efecto termico:Fh = Fh1 + Fh2 = t 8.34

c. Geometria de las cunas de H°A°.

Agregar esquema corregido: Ver Hoja 10 corregida.

d. Peso de cada cuna de H°A°.

Dimensiones:b = m 2.500d = m 1.00Altura respecto empot. = m 1.20

t/m3 2.20

Peso de cada cuna = t 6.60

e. Solicitaciones a nivel de empotramiento de las cunas de H°A°.

N = t 15.43

M = tm 10.01

f. Dimensionamiento de las cunas de H°A°.

Se verifican las cunas como secciones rectangulares con armadura simetrica.

Se aplican las tablas del Cuaderno 220 de la DIN 1045.

Utilizamos los esfuerzos caracteristicos reducidos en el estado de servicio:

n = N / (b * d * b R) ym = M / (b * d^2 * b R)

Para:d = cm 100.00Recubrimiento = cm 2.50f estribo = mm 8.00f armad principal = mm 20.00h = cm 95.70h' = cm 4.30b = cm 250.00

h' / h = 0.04

Utilizamos la tabla 9.a del Cuaderno 220.Para Acero tipo III y h'/h = 0,05.

kg/cm2 213

En consecuencia, los esfuerzos reducidos valen:

0.0029y

0.0019

De la tabla 9.b del Cuaderno 220 obtenemos el valor de la cuantia mecanica:ῆo = ῆ' o = 0.02

g hormigón =

b R =

n = N / (b * d * b R)

m = M / (b * d^2 * b R)


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Con estos valores se determinan las armaduras utilizando las siguientes expresiones:

y

donde:kg/cm2 4200

En consecuencia:Fe = cm2 25.36

F'e = cm2 25.36

Adoptamos la cuantia minima como armadura vertical:

Fe = 0,0025 * b * d = cm2 62.50Se adopta :

F'e = cm2 62.50Se adopta :

Como estribos horizontales principales:

Como estribos horizontales intermedios:


Agregar esquema corregido: Ver Hoja 13 corregido.

C. CUNA DE H°A° PARA MOTOBOMBAS DE CONDENSADO.

a. Datos de los equipos.

Peso de cada unidad: Pump = t 0.365Motor = t 0.675Base Plate = t 0.440Auxiliares = t 0.030Peso unitario = t 1.510

Motor = Siemens Potencia = kW 90V de operación = r.p.m. 2,982

b. Geometria de las cunas de H°A°.

Agregar esquema corrregido: Ver Hoja 10 corregido y Hoja 14 corregida.

c. Relacion de pesos del bloque fijo de hormigon respecto al peso de la motobomba.

El bloque debera cumplir con el 200 % del peso del conjunto motobomba.

Peso bloque nec = t 3.02

d. Peso del bloque de H°A°.

Dimensiones del bloque:b = m 2.500d = m 2.770Altura respecto empot. = m 0.20

t/m3 2.20

Peso del bloque adop = t 3.05

Peso bloque adoptado = 3,05 t es aproximadamente el peso del bloque necesario = 3,02 t -----> Verifica.

e. Armaduras adoptadas.

Adoptamos una malla ortogonal de :


Fe = b * d * ῆo * b R/bs

F'e = b * d * ῆ'o * b R/bs

b s =

20 f 20

20 f 20

1 f 8 c / 15 cm

1 f 8 c / 30 cm

Para V = 2.982 r.p.m. adoptamos m = 2,00

m = Peso del bloque / Peso motobomba

g hormigón =

1 f 12 c / 20 cm


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Agregar esquema corregido: Ver Hoja 14 corregida.

16. SANEAMIENTO DE LA SUBRASANTE.

El paquete estructural de apoyo del cimiento, y con el fin de sanear el plano de fundacion,estara formado por las siguientes capas (de abajo hacia arriba):

a. Requisitos para el material de la subrasantePreparacion del terreno natural en un espesor de 250 mm, aireandolo hasta su humedad optima y luego compactandohasta una densidad igual al 100 % de la correspondiente al ensayo AASHTO T-180.

b. Material de la base.

17. CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION A TENER EN CUENTA.

Seguir las recomendaciones del CIRSOC 201, Estructuras de Hormigon Armado.

La superestructura se colará, de preferencia, en una sola operación. En las interrupciones de colado deben tomarse las siguientes precauciones:

El hormigón debe colocarse directamente sobre el encofrado. No debe dejarse caer de una altura excesiva, para evitar segregación. Debe muestrearse el hormigón para pruebas de resistencia, llevando un registro de la zona en la que se aplicó.Definida la localización de las juntas de construcción, para lograr la máxima continuidad en las juntas de construcción, se recomienda dejar ahogadas las barras que crucen la junta y formar entrantes y salientes en la unión; además, la superficie de hormigón endurecido debe ser rugosa y debe limpiarse y humedecerse antes de colar el hormigón nuevo. Se recomienda proteger los bordes de la cimentación con ángulos de acero anclados en el hormigón.

Las barras que se coloquen alrededor de las aberturas, agujeros, entrantes, etc. deben prolongarse 40 veces su diámetro mas allá de los puntos de cruceentre dichas barras. Alrededor de las aberturas el acero de refuerzo provisto, deberá ser igual al 0.5 – 0.75% de la sección transversal de la abertura.

o similar.

Hormigon H-25 de limpieza de 100 mm de espesor, para los trabajos de armado y encofrado de las fundaciones.

1. Deberà tenerse en cuenta durante la construcciòn del efecto de la retracciòn y la dilataciòn térmica.

2. Se utilizara Hormigón Estructural H-25, con una consistencia plástica (asentamiento de 10 a 12 cm).

3. Las cimentaciones de bloque y las losas de base de cimentaciones formadas por marcos, deben colarse en capas horizontales.

a. Realizarse en el nivel de losa de cimentación o en el tercio inferior de la altura de las columnas.b. Si la interrupción queda obligada en la losa o estructura, la unión debe reforzarse con estribos.

4. En cualquier caso el diàmetro mìnimo de la armadura principal serà de f = 16 mm.

5. Todas las armaduras se dispondràn en forma espacial.

6. En estas cimentaciones, el refuerzo mínimo será de 50 kg por metro cubico de hormigón.

7. Las siguientes prescripciones deberàn considerarse en el diseño y construccion de este cimiento:

a. El contorno de la cimentaciòn exterior e interior debe estar perfectamente definido.

b. No està permitidos agujeros donde se puedan acumular gases.

8. Las cimentaciones de maquinaria deben separarse de los elementos estructurales adyacentes, a fin de evitar la trasmisión de las vibraciones.

9. Los pavimentos de hormigòn adyacentes a la fundaciòn de la màquina, deberàn estar separados como mìnimo 20 mm de la fundaciòn.

10. El espacio entre la losa y la fundaciòn, la junta, deberà sellarse con un relleno flexible de probada eficacia y durabilidad, de proveedor reconocido, SIKA


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Rev Macizo de Fundacion. Turbo Compresor. BAC-05. AIR LIQUIDE-SIDERAR